2020中考物理重点知识强化训练——专题十四：热学、电磁学实验(附答案)

初中物理中考专题复习《热学实验》（附参考答案）热学实验题重点考查晶体的熔化和凝固、水的沸腾、探究不同物质的吸热能力等实验，侧重考查温度计等仪器的使用、实验现象的观察、实验数据的处理、归纳实验结论、用图像描述规律等。

一、晶体的熔化和凝固晶体熔化和凝固图像非晶体熔化和凝固图像规律 1.图像中若有一段线段与“时间轴”平行，则该物体是晶体否则是非晶体。

2.晶体熔化（凝固）条件：温度达到熔点（凝固点），且继续吸（放）热。

非晶体熔化（凝固）条件：持续吸（放）热。

3.特点：晶体有一定的熔点（凝固点）；非晶体没有一定的熔点（凝固点）。

晶体熔化（凝固）过程中持续吸（放）热，温度保持不变，非晶体在熔化（凝固）过程中，吸（放）热，温度不断变化．此类题考查学生对固体熔化（凝固）实验的掌握情况、晶体和非晶体的区别以及固体熔化时的规律．根据温度计的使用的注意事项：玻璃泡要全部浸入被测物体，不能碰到容器底，也不能碰到容器壁．知道怎样才能使试管中的晶体均匀受热是解决此题的关键．探究晶体和非晶体的熔化和凝固实验时，一般都采用水浴法，同时需要不断搅拌物体。

水浴加热，可以使加热比较均匀，物体的温度变化比较均匀，并且变化比较慢，便于记录实验温度．固体颗粒越小，受热越充分，熔化的就越快．根据公式Q吸=cm△t可以知道，当Q吸和比热容c一定时，升高的温度△t和水的质量m成反比，因此当水的质量m越大时，水的温度升高的就会越小，温度计的示数变化就不太显著．在相同的时间内（吸热相同），若物质固态时温度升高多，而液态时升高少，由此可知温度变化越大，比热容就越小．例1 图甲是小明“探究冰熔化时温度变化规律”的装置，请回答下列问题：（1）某时刻试管中温度计的示数如图乙所示是℃。

（2）实验时，把装有碎冰块的试管放到装有水的大烧杯中加热，主要目的是使碎冰块，而且物体的温度上升速度较（选填“快”或“慢”），便于及时记录各个时刻的温度．试管在水中的深度要适当．其“适当”的含义是：①；②．（3）图丙是小明根据实验数据绘制的冰的温度随时间变化的图像。

专题十四：热学、电磁学实验考点一：固体的熔化实验1.在探究固体的熔化实验中，把分别装有固体a与b的试管放在盛水的烧杯内加热。

将温度计正确的插入两种固体中，实验转置如图甲所示，固体a的熔化图像如图乙所示，固体b 的熔化图像如图丙所示，（1）固体a熔化过程中，继续加热，温度（选填“升高”、“降低”或“不变”）。

内能（选填“增加”、“减少”或“不变”）。

此时a处于状态（选填“固”、“液”或“固液共存”）。

（2）固体b熔化过程中温度（选填“升高”、“降低”或“不变”）；（3）某时刻温度计的读数如图丁所示，温度计的读数为℃。

2.图甲所示，是探究冰和蜡的熔化过程的实验装置。

器材有：冰、蜡、热水瓶、试管、烧杯、铁架台(带铁夹)、搅棒、秒表、温度计、水。

（1）图乙是_____ （选填“冰”或“蜡”）的温度随时间变化的图象。

图1丙所示温度计显示的是蜡某时刻的温度，它的示数是______ ℃。

（2）在冰和蜡熔化过程中，如果将试管从烧杯中拿出来，冰和蜡停止熔化。

将试管放回烧杯后，冰和蜡又继续熔化。

说明固体熔化时需要______（选填“吸收”或“放出”）热量。

3.下表为小英同学在探究某种物质的熔化规律时记录的实验数据，请根据表中的实验数据解答下列题。

（1）该物质的熔点是_________℃；（2）该物质是__________；（选填：“晶体”或“非晶体”）（3）加热1min时，该物质处于___________态；（选填：“固”或“液”）（4）数据表明开始2min升温快，最后2min升温慢，这是因为该物质处于液态时的______比处于固态时大（选填字母序号）。

A．质量 B．密度 C．比热容 D．体积4.如图1所示，是“探究物质的熔化规律”的实验装置。

实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内，再放入大烧杯的水中，观察固体的熔化过程。

（1）试管内物质在熔化过程中，温度保持不变，此时温度如图2所示，读数方法正确的是_____（选填“A”、“B”或“C”），示数为__________℃，该物质是（选填“晶体”或“非晶体”）。

2020年中考物理 电学专项复习综合训练题及详细答案解析一、电磁学综合题1．答：（1）电饭煲在高温档时，开关S 应与触点2接触；（2）电阻R 的阻值为2156Ω；（3）电饭煲产生的热量为6.6×105J ；（2019·天津中考模拟）如图甲所示是一种常见的电热水袋，图乙是它的电路结构示意图，其性能指标如下表所示。

（1）红色指示灯L 的电阻比发热体R 的电阻要____（选填“大”或“小”）得多； （2）若热水袋内水的初温为15C ︒时，发热体R 在额定电压下工作，10分钟后指示灯熄灭，求电热水袋的加热效率是____.（3=4.210J/(kg ?C)c ⨯⋅水）【答案】大 70%【解析】【详解】（1）由电路图可知，发热体R 与指示灯L 并联，它们两端电压U 相等，发热体电阻功率远大于指示灯功率，由2U P R=可知，在电压U 一定时，电功率越小，电阻越大，因此红色指示灯L 的电阻大。

（2）温度从15℃升高到65℃，水吸收的热量：()()354.210J/kg 1kg 6515 2.110J Q cm t =∆=⨯⋅⨯⨯-=⨯吸℃℃℃消耗的电能：5500W 00s 310J W Pt ==⨯1⨯6=⨯加热效率为：552.110J 100%70%310JQ W η⨯==⨯=⨯吸。

2．用快加热比用慢加热节约的时间：∆t =t ’-t =8264s -4132s=4132s 。

（2019·北京中考模拟）阅读《超导材料》超导材料1911 年，荷兰科学家昂内斯（Onnes ）用液氦冷却水银时发现，当温度下降到 4.2K （-268.98℃时）时，水银的电阻完全消失。

1913 年昂内斯在诺贝尔领奖演说中指出:低温下金属电阻的消失“不是逐渐的，而是突然的”，水银在 4.2K 进入了一种新状态，由于它的特殊导电性能，可以称为超导态。

后来他发现许多金属和合金都具有与上述水银相类似的低温下失去电阻的特性，这种现象称为超导电性，达到超导时的温度称为临界温度，具有超导电性的材料称为超导材料或超导体。

专题24 力、热、电综合一、选择题1.(2020·山东省德州市)在探究物理知识的过程中，经常会用到一些研究方法，下列事例中运用相同研究方法的是(1)研究光现象时，用光线描述光的传播情况(2)探究通过导体的电流与导体两端电压的关系(3)将发声的音叉紧靠乒乓球，乒乓球被弹开说明音叉在振动(4)探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系()A.(1)与(3)B. (1)与(4)C. (2)与(4)D. (2)与(3) 【答案】C 【解析】【详解】(1)研究光现象时，用光线描述光的传播情况，采用的是模型法；(2)通过导体的电流与电压和电阻都有关系。

探究通过导体的电流与导体两端电压的关系，采用的是控制变量法；(3)发声体在振动，有时候不容易观察。

将发声的音叉紧靠乒乓球，乒乓球被弹开说明音叉在振动，采用的是转换法；(4)电流产生的热量与多个因素有关。

探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，采用的是控制变量法。

所以，研究方法相同的是(2)和(4)。

故选C。

2.(2020·山东省德州市)关于生活中的物理，下列说法正确的是()A. 图甲中装满水的塑料管，倒置后纸片不会掉落，证明大气压强的存在B. 图乙中向两只纸片中间吹气，两纸片靠拢说明流速越大，压强越大C. 图丙中人提着滑板车在水平地面上前行，人的竖直拉力对滑板做功D. 图丁中人站在绝缘的木凳上，通电后不会触电【答案】A【详解】A．盖在杯口的纸片能托住倒过来的一满杯水而不洒出，正是大气压支持着杯内的水不会流出来，故A正确；B．向两张纸的中间吹气纸片靠拢，说明流体中流速越大的地方压强越小，故B错误；C．用力提着滑板在水平路面上前行，此过程中，滑板在拉力的方向上没有移动距离，拉力没有做功，故C错误；D．人手分别握住火线和零线，则人体形成电路，身体内有电流，故会使人体触电，故D错误。

故选A。

3.(2020·山东省德州市)新型冠状肺炎爆发后，全国人民万众一心齐抗疫，下列说法正确的是()A. 感染者须通过负压救护车运送，负压救护车内的空气压强大于车外的大气压强B. 负压救护车的行驶速度越大，惯性越大C. 检测体温的额温枪采用的是紫外线热感原理D. 喷洒消毒剂后，离得远的地方也能闻到刺鼻的气味，说明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动【答案】D【解析】【详解】A．由负压原理可知，负压救护车内的负压发生器是通过排风机向车外空间主动排风，使车内气压低于外界大气压，故A错误；B．惯性的大小只与物体的质量有关，与速度无关，救护车的行驶速度越大，惯性不变，故B 错误；C．检测体温的额温枪采用的是红外线热感原理，故C错误；D．喷洒消毒剂后，离得远的地方也能闻到刺鼻的气味，是因为消毒剂分子在不停地做无规则的运动，故D正确。

2020年中考物理模拟题分类汇编专题分类∶电磁学及详细答案解析一、电磁学综合题1．储油过少，滑片向上移动，接入电阻变大，电流变小，电磁铁磁性减弱，衔铁向上，接A触点，红灯亮。

储油过多，滑片向下移动，接入电阻变小，电流变大，电磁铁磁性增强，衔铁被吸下，接B触点，绿灯亮。

（2019·山东中考模拟）物理学中，磁场的强弱用磁感应强度表示，符号是B，单位是T。

磁感应强度的大小和方向都相同的磁场叫做匀强磁场。

（1）如图甲，相距为L的两光滑水平放置的平行导轨，整个装置处在方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。

当通过金属棒ab的电流为I时，金属棒受到水平向右的磁场力F磁，F磁的大小与磁感应强度B、导轨间距L、电流I的乘积成正比，且比例系数为1。

则F 磁=_____。

（2）根据磁场对电流产生力的作用人们研制出一种武器——电磁炮，它的基本原理是：把待发射的炮弹放置在图乙中的金属棒ab上，如图乙所示。

若炮弹的质量为M（金属棒的质量忽略不计），在磁场力的作用下炮弹沿轨道向前运动。

试证明当炮弹在磁场中滑行的距离为s时炮弹的速度v _____。

（物体运动的距离与物体质量、水平拉力和速度的关系为：s=22mvF）【答案】BIL详见解析【解析】【详解】（1）由F磁的大小与磁感应强度B、导轨间距L、电流I的乘积成正比，且比例系数为1得到，F磁= BIL；2．Q＝W＝UIt＝220V×30A×10×60s＝3.96×106J，（2019·河南中考模拟）有一种电加热恒温箱，工作原理如图甲所示。

控制电路由电压为U1=9V的电源、电磁继电器(线圈电阻不计)、电阻箱R0和热敏电阻R1组成；工作电路由电压为U2=220V的电源和R2=44Ω的电热丝组成。

其中，电磁继电器只有当线圈中电流达到30mA时，衔铁才吸合，切断工作电路；热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如图乙所示。

（1）在升温的过程中，电阻R 1两端的电压会_____选填“变大”“变小”或“不变”)；要使恒温箱设定的温度值升高，应调节滑动变阻器R 0的滑片，使其接入电路的阻值____(选填“变大”或“变小”)。

2020中考复习物理知识点专项练习——专题十四：内能的利用考点一：热机1.四冲程内燃机工作的共同特点错误的是A. 都有燃料进入汽缸B. 将燃料燃烧放出的内能传递给工作物质，使工作物质受热膨胀，对外作功C. 都能把燃料燃烧所释放出的内能全部转化为机械能D. 一个工作循环中有三个冲程都要靠飞轮的惯性来完成2.四冲程内燃机工作时，机械能转化成内能的冲程是( )A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程3.一台单缸四冲程柴油机，它的转速是800r/min，做功冲程时推动活塞一次做功1500J，那么，这台柴油机的功率为（）A. 10kWB. 15kWC. 20kWD. 1200kW4.内燃机有四个冲程，如图所示是内燃机的________冲程，活塞上升时，汽缸内气体的内能________（选填“减少”或“增加”），________转化为________能．5.内燃机的工作原理是：燃料在汽缸内燃烧，将________能转化为________能，产生的高温高压燃气推动活塞对外做功，又将燃气的________能转化为________能．冲程，此冲程（选填“能够”或“不能”）给汽车提供动力．6.如图所示是内燃机的考点二：热值1. 关于燃料的热值，以下说法中正确的是A. 燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关B. 燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值C. 燃料燃烧时，质量越大，热值越大D. 燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小2.中国南海海底探明有大量的“可燃冰”，可燃冰是一种洁净的新能源．同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的让凌达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”相比煤气具有更大的（）A. 热值B. 密度C. 比热容D. 质量3.下列说法错误的是A. 现阶段，人类所用能量，大部分来源于燃料燃烧B. 汽车在行驶时，发动机把油料中化学能全部转化成有用的机械能C. 热值是表示燃料燃烧放热能力的物理量D. 燃料燃烧时化学能转化为内能4.下列说法中正确的是A. 5g汽油比2kg汽油的热值少B. 比热容是物质的一种特性，与物质的种类与状态无C. 温度低于0℃的物体不具有内能D. 在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变5. 关于燃料和热值，以下说法正确的是（）A. 增加供氧量，让燃料更充分燃烧可以提高燃料的热值B. 容易燃烧的燃料，热值不一定大C. 煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多D. 为了提高锅炉的效率，一要尽力使燃料更充分地燃烧，二要尽力减少烟气带走的能量考点三：热机效率1.下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是________ A．大量使用热机会造成环境污染 B．热机排出的尾气没有内能C．热机的效率能达到100% D．热机都是使用汽油作燃料理由________2.热机的发展和应用推动了社会的快速发展．但热机使用时不可避免地要损失一部分能量，并对环境造成一定的污染．请指出热机工作时存在的各种能量损失和可能造成的环境污染．3.随着生活水平的提高，汽车已经进入百姓家庭，它给我们的生活提供了便利，促进了社会的发展．汽车应用了许多物理知识，请你（1）汽油机是汽车的“心脏”，其中_________冲程将机械能转化为内能；（2）当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将_________（升高/不变/降低）；（3）汽车发动机在工作时：发动机的温度会升得很高，通常在发动机外装有水套，汽车发动机用水作为冷却剂的主要原因是_________；（4）汽车在爬坡时，驾驶员的操作总是加大油门同时将变速器换为低档．加大油门是使发动机发挥最大的功率，换为低档是为了减慢车速．那么，在爬坡时减慢车速的目的是___________________________．（5）某台汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1S内，汽油机完成______个工作循环．对外做功______次．考点四：能量的转化与守恒1.光电池在供电的过程中，它的作用是（）A. 光能转化为内能B. 电能转化为光能C. 电能转化为其他形式的能D. 光能转化为机械能2.下列关于能量和能量转化的说法不正确的是A. 风力发电过程将机械能转化为电能B. 洗衣机工作过程将电能转化为机械能C. 给手机充电过程将化学能转化为电能D. 电饭锅煮饭时将电能转化为内能3.下列关于能量转化的实例，你认为说法正确的是A. 水轮机带动发电机发电：电能转化为机械能B. 电动机工作：机械能转化为电能C. 燃料燃烧：化学能转化为内能D. 汽油机的压缩冲程：内能转化为机械能4.下列有关能量的说法中错误的是（）A. 核能转化为电能的正确途径是：核能→机械能→内能→电能B. 太阳能利用可以光热转换、光化转换或光电转换，能量转化过程中总量保持不变C. 天然气是化石能源，属于不可再生能源，风能、水能等是可再生能源D. 拦河坝可以提高上游水位，利用水的势能和动能是通过水轮发电机转化为电能5.电动机带动水泵抽水是________能转化成________能，植物吸收阳光进行光合作用是________能转化为________能，燃料燃烧时发热是________能转化为________能．6.在一定的条件下，各种形式的能量都可以相互________；所以能量守恒定律是自然界中最________、最________的基本定律之一．7.如图是一种设想中的“永动机”，它通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动用来对外做功，同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作．这种“永动机”真的能永动吗？请你用学过的物理知识进行分析说明．8.小明家里的用电器，例如：a、电灯泡 b、洗衣机 c、电风扇 d、电饭锅 e、电熨斗f、日光灯，请你按下列能的转化归类：（填入对应的字母）电能转化为光能________；电能转化为内能________；电能转化为动能________．2020中考复习物理知识点专项练习——专题十四：内能的利用参考答案考点一：热机1.四冲程内燃机工作的共同特点错误的是A. 都有燃料进入汽缸B. 将燃料燃烧放出的内能传递给工作物质，使工作物质受热膨胀，对外作功C. 都能把燃料燃烧所释放出的内能全部转化为机械能D. 一个工作循环中有三个冲程都要靠飞轮的惯性来完成【答案】C【解析】汽油机和柴油机的异同点：相同点：四个冲相同，能的转化相同．不同点：①吸入的物质不同；②结构不同；③压强不同，效率不同；④点火方式不同．汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体，在压缩冲程中，机械能转化为内能，内能增大，温度升高，汽油机气缸顶端有个火花塞，此时火花塞喷出电火花，点燃汽油．产生高温高压的燃气推动活塞做功．柴油机在吸气冲程中吸入空气，在压缩冲程中，机械能转化为内能，空气的内能增大，温度升高达到柴油的着火点，汽油机气缸顶端有个喷油嘴，此时喷油嘴喷出雾状的柴油，柴油依靠压缩时内能增大，温度升高，达到柴油着火点而燃烧，点燃方式是压燃式．燃烧产生高温高压的燃气推动活塞做功．柴油机的压缩比例更大，温度更高，做功越多，效率越高。

2020年中考物理复习实验专题十四《探究物体的浮沉条件》1.在研究物体的浮沉条件及其应用的实验中，将一只鸡蛋放在一杯水中浸没．向水中不断加盐，直至盐不能再溶解为止．鸡蛋受到的浮力F随盐水密度ρ变化的图象如图所示．（已知ρA=ρ水）（1）从烧杯侧面观察水中的鸡蛋，所看到的是鸡蛋正立的放大的________（实/虚）像．（2）当盐水的密度小于ρB时，鸡蛋受到浮力____鸡蛋受到的重力，处于________（漂浮/悬浮/沉底）状态．（3）在盐水的密度由ρB当增大到ρC的过程中，鸡蛋受到的浮力________（变大/变小/不变）．（4）若实验中鸡蛋受到最大浮力为F0，则实验过程中鸡蛋受到的最小浮力F＝________．【答案】虚小于沉底不变2.为了探究物体的浮沉条件，实验室提供了如下器材：天平、烧杯、金属块、细线、水及其他简单辅助器材．实验步骤如图：（g取10N/kg、ρ蜡<ρ水）（1）金属块的重力为________N．（2）金属块浸没在水中时排开水的体积为______cm3．（3）用公式F浮＝ρ水gV排计算金属块浸没在水中受到的浮力，大小为_________N．（4）比较金属块浸没时浮力和重力大小，可知金属块浸没在水中时会______（填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）．（5）用此方案探究蜡块浮沉条件，需改进之处是_______________________．【答案】（1）0.524N；（2）20；（3）0.2N；（4）下沉；（5）用细针压蜡块使其全部浸没．3.小诚想在物体漂浮时探究阿基米德原理，他利用苹果、天平、溢水杯、小桶进行了如图所示的操作:（1）图a中，得出苹果重力的表达式为_______；图b中苹果漂浮在水上，根据_______知识，可求出浮力；（2）为了得出排开液体的重力，还缺一个步骤d：_______；（测量物理量用m3表示）；步骤d补充后，最合理的实验步骤顺序为_______（用实验步骤对应的字母表示）；（3）最后验证测量的物理量是否满足关系式：_______；（4）步骤a中，较重的砝码如图所示放在托盘内左侧，会导致测量的质量结果______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

一、比较不同物质吸热的情况【例1】利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的吸热能力”，操作如下：（1）在两烧杯中分别装入初温且相等的沙子和水；（2）用相同的酒精灯火焰加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，其中某时刻的温度如图乙所示，其示数为℃；（3）实验中，是通过比较来间接反映沙子和水吸收的热量；（4）根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像，如图丙所示；分析丙图像可知，对于质量相等的沙子和水，升温较快的是；若使两者升高相同的温度，吸收的热量较多，由此可见，该物质的吸热能力较强。

二、探究串、并联电路中电流的规律【例2】小桂和小林在“探究并联电路中电流的规律”的实验中：（1）他们按如图甲的电路图连接电路，在图乙的实物图中还差一根导线没有连接，请在图中画出该条导线；（2）在实验过程中，2L突然熄灭，1L亮度不变，电路可能出现的故障是2L路；（3）排除故障后，用电流表测出通过1L、2L和干路的电流，记录如下表，第三次实验时电流表1A指针指在如图丙的位置，其读数应为 A；小桂分析实验数据后得出结论：并联电路干路电流等于各支路电流之和，且各支路电流相等。

小林认为小桂的结论可能不正确，为了验证这个结论是否正确，他们应该更换规格（选填“相同”或“不同”）的灯泡再次实验。

实验次数 1 2 3电流表1A的示数0.18 0.2/AA的示数电流表20.18 0.2/A电流表A的示数0.36 0.4/A（4）本实验要进行多次实验的目的是。

三、探究串并联电路电压的规律【例3】小明利用图所示的电路来探究串联电路的部分特点，已知R1=2Ω，R2=4Ω，R3=5Ω，R4=10Ω，电源电压可调。

简答题（1）请根据图所示电路图用笔画线代替导线将图所示实物图补充完整；（此时电源电压为3V）填空题（2）电路连接完成后，闭合开关S，发现电压表、电流表均无示数；小明又将电压表并联在R2两端，闭合开关S，发现电压表有示数，电流表无示数，则电路中一定存在的故障是（选填字母）；A．R1处短路B．R2处断路C．电流表处短路填空题（3）排除故障后，继续实验，实验中，小明调节了电源电压，换用了规格不同的电阻，分别将电压表并联在AB、BC和AC两端，收集的数据如下表。

2020年中考物理 电学专项复习综合训练题含答案解析一、电磁学综合题1．（2）如图乙所示，通电长方体金属导体在磁场中发生霍尔效应时，由于C 、D 表面带有不同种电荷，因此在C 、D 的表面之间就形成一定电压，导体C 、D 两表面间的电压一定不为零；通过实验可知，电流越大、磁场越强，C 、D 两表面间的电压就越大，霍尔效应越显著，保持通过导体的电流大小与方向及磁场的方向均不变，C 、D 两表面间的电压越大，说明此时磁场越强。

（2019·河南中考模拟）某生态园设计了模拟日光和自动调温系统，实现照明、保温和加热的功能，其原理如图所示。

电源电压恒为220V ，R 1和R 2是两个电热丝（不考虑温度对电阻的影响），R 2＝30Ω，L 是标有“220V160W ”的照明灯泡。

白天有日光的时候，只开启该系统的保温功能并连续工作10h ，此时R 1与R 2的电功率之比为1：3；晚上温度较低的时候，需同时开启加热和照明功能，此时灯泡正常发光，此状态下系统需连续工作12h 、请解答下列问题（1）白天该系统应断开关_____（选填“S 1”、“S 2”或“S 1和S 2“），开启保温功能。

（2）R 1的阻值是多大_____？（3）晚上同时开启加热和照明功能时，电路的总功率是多大______？（4）该系统每天消耗的电能是多少kW •h_______？【答案】S 1和S 2 10Ω 5000W 72.1kW •h【解析】【详解】（1）由题意可知，白天有日光的时候，只开启该系统的保温功能，此时灯泡不发光，总功率最小，由P ＝2U R可知，电路的总电阻应最大，即R 1与R 2应串联，所以，由图可知开关S 1、S 2都应断开；（2）当开关S 1、S 2都断开时，系统处于保温状态，此时R 1与R 2串联，由于串联电路中电流处处相等，则根据P ＝I 2R 可得R 1与R 2的电功率之比：12P P ＝2122I R I R ＝12R R ＝13；所以，R 1＝13R 2＝13×30Ω＝10Ω； （3）晚上温度较低的时候，S 1、S 2均闭合，开启加热和照明功能，此时L 与R 1并联，灯泡正常发光，所以，电路的总功率：P ＝P L +P R1＝P L +21U R ＝160W+()2220V 10Ω＝5000W ＝5kW ；2．（3）水吸收的热量：Q 吸=c 水m （t -t 0）=4.2×103J/（kg·℃）×4kg×（80℃-20℃）=1.008×106J ，则至少需要的时间：t =61.00810J 1800WQ P ⨯=吸最大=560s 。